7 SEGMENT

A.  Pengertian Seven Segmen

Seven Segment adalah suatu segmen-segmen yang digunakan menampilkan angka. Seven segment ini tersusun atas 7 batang led yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a s/d g yang disebut dot matrix. Setiap segmen ini terdiri dari 1 atau 2 Light Emitting Diode ( LED ). Seven Segment merupakan gabungan dari 7 buah LED (Light Emitting Diode) yang dirangkaikan membentuk suatu tampilan angka seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

Seven segment dapat menampilkan angka-angka desimal dan beberapa karakter tertentu melalui kombinasi aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.  Untuk mempermudah pengguna seven segment, umumnya digunakan sebuah decoder atau sebuah seven segment driver yang akan mengatur aktif atau tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan inputan        biner   yang    diberikan.

            Piranti tampilan modern disusun sebagai pola 7 segmen atau dot matriks. Jenis 7 segmen sebagaimana namanya, menggunakan pola tujuh batang led yang disusun membentuk angka 8 seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Huruf-huruf yang diperlihatkan dalam gambar tersebut ditetapkan untuk menandai segmen-segmen tersebut. Dengan menyalakan beberapa segmen yang sesuai, akan dapat diperagakan digit-digit dari 0 sampai 9, dan juga bentuk huruf  AsampaiF(dimodifikasi).

Sinyal input dari switches tidak dapat langsung dikirimkan ke peraga 7 segmen, sehingga harus menggunakan decoder BCD (Binary Code Decimal) ke 7 segmen sebagai antar muka. Decoder ini terdiri  dari gerbang-gerbang logika yang masukannya berupa digit BCD dan keluarannya berupa saluran-saluran untuk mengemudikan tampilan 7 segmen.

B. Jenis-Jenis seven Segmen

Seven segmen, merupakan sekumpulan LED yang dibangun sedemikian rupa sehingga menyerupai digit, seven segmen ada dua macam: common anoda dan common katoda.

1.      Common Anoda

Disini, semua anoda dari diode disatukan secara parallel dan semua itu dihubungkan ke VCC dan kemudian LED dihubungkan melalui tahanan pembatas arus keluar dari penggerak. Karena dihubungkan ke VCC, maka COMMON ANODA ini berada pada kondisi AKTIF HIGH.

2. Common katoda

Disini semua katoda disatukan secara parallel dan dihubungkan ke GROUND. Karena seluruh katoda dihubungkan ke GROUND, maka COMMON KATODA ini berada pada kondisi AKTIF LOW.

Seven Segment terdiri dari 2 jenis, yaitu Common Katode (kaki katoda dihubungkan bersama) dan Common Anode (kaki anoda dihubungkan bersama).

Penyusun Dari Common

1. Decoder yaitu suatu alat yang berfungsi mengubah/ mengkoversi input bilangan biner menjadi decimal.

2. Encoder yaitu suatu alat yang berfungsi mengubah/ mengkoversi input bilangan desimal menjadi biner.

3. Multiplexer adalah Suatu rangkaian kombinasi yang ouputnya mempunyai logika sama dengan jalur input yang ditunjuk pada selector. Multiplexer ini memiliki banyak input dan memiliki satu output. Prinsip kerjanya sama dengan saklar pemilih dai 2n buah inputdipilih melalui n buah jalur pemilih (Data Select).

4. Demulti plexer adalah suatu rangkain kombinasi yang bersifat berkebalikan dari multiplexer. Rangkaian ini memiliki satu input dan memiliki banyak keluaran (output). Rangkaian ini akan menghasilkan output high (1) pada jalur yang sesuai dengan yang ditunjuk oleh selector.

C. Prinsi Kerja Seven Segmen

      Prinsip kerja seven segmen ialah input biner pada switch dikonversikan masuk ke dalam decoder, baru kemudian decoder mengkonversi bilangan biner tersebut menjadi decimal, yang nantinya akan ditampilkan pada seven segment. Seven segment dapat menampilkan angka-angka desimal dan beberapa karakter tertentu melalui kombinasi aktif atau tidaknya LED penyusunan dalam seven segment. Untuk memudahkan penggunaan seven segment, umumnya digunakan sebuah decoder( mengubah/ mengkoversi input bilangan biner menjadi decimal) atau seven segment driver yang akan mengatur aktif tidaknya led-led dalam seven segment sesuai dengan nilai         biner            yang    diberikan.
      Dekoder BCD ke seven segment digunakan untuk menerima masukan BCD 4-bit dan memberikan keluaran yang melewatkan arus melalui segmen untuk menampilkan angka desimal. Jenis dekoder BCD ke seven segment ada dua macam yaitu dekoder yang berfungsi untuk menyalakan seven segment mode common anoda dan dekoder yang berfungsi untuk menyalakan seven segment mode common katoda. Contoh IC converter BCD to Seven Segment untuk 7-segment Common Anoda pake decoder IC TTL 7447 untuk Common Katoda pake IC TTL 7448.
Salah satu contoh saja, IC 74LS47 merupakan dekoder BCD ke seven segment yang berfungsi untuk menyalakan seven segmen mode common anode. Gambar dan konfigurasi pin IC 74LS47 ditunjukkan pada gambar berikut :

Dekoder BCD ke seven segment mempunyai masukan berupa bilangan BCD 4-bit (masukan A, B, C dan D). Bilangan BCD ini dikodekan sehingga membentuk kode tujuh segmen yang akan menyalakan ruas-ruas yang sesuai pada seven segment. Masukan BCD diaktifkan oleh logika ‘1’, dan keluaran dari dekoder 7447 adalah aktif low. Tiga masukan ekstra juga ditunjukkan pada konfigurasi pin IC 7447 yaitu masukan (lamp test), masukan (blanking input/ripple blanking output),dan(ripple blanking input).Berikut adalah Tabel kebenaran dari IC 74LS47 :

  Pada konfigurasi pin IC 7447 yaitu masukan (lamp test), masukan (blanking input/ripple blanking            output),dan(ripple       blanking          input).
       LT' , Lamp Test, berfungsi untuk mengeset display, bila diberi logika ‘0’ maka semua keluaran dari IC ini akan berlogika 0. Sehingga seven segment akan menunjukkan angka delapan (8). BI'/RBO' , Blanking Input/Row Blanking Output, berfungsi untuk mematikan keluaran dari IC. Bila diberi logika “0” maka semua keluaran IC akan berlogika “1” dan seven segment akan mati.
      RBI' , Row Blanking Input, berfungsi untuk mematikan keluaran dari IC jika semua input berlogika “0”. Bila diberi logika “0”, diberi logika “1” dan diberi logika “0” maka semua keluaran        IC        akan     berlogika         “1”            dan      seven   segment           akan     mati.

AVR ATmega32

MAKALAH

TEKNIK I/O

Dosen Pembimbing;

Zainal A. S, Kom.

 Oleh;

Nama: Nur Jannah

Nim: 10011628

Kelas: C

TEKNIK INFORMATIKA

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NURUL JADID

PAITON PROBOLINGGO

2012/2013

PEMBAHASAN

A.Pengertian AVR

Nama AVR sendiri berasal dari "Alf (Egil Bogen) and Vegard (Wollan) 's Riscprocessor"

dimana Alf Egil Bogen dan Vegard Wollan adalah dua penemu berkebangsaan Norwegia

yang menemukan mikrokontroller AVR  yang kemudian diproduksi oleh atmel.

Mikrokontroler adalah piranti elektronik berupa IC (Integrated Circuit)yang memiliki kemampuan manipulasi data (informasi)berdasarkan suatu urutan instruksi (program). Dalam sebuah struktur mikrokontroller akan kita temukan juga komponen-komponen seperti:processor, memory, clock, dll.

Salah satu arsitektur mikrokontroler yang terdapat di pasaran adalah jenis AVR (Advanced Virtual RISC). Arsitektur mikrokontroler jenis AVR ini pertama kali dikembangkan pada tahun 1996 oleh dua orang mahasiswa Norwegian Institute of Technology yaitu Alf-Egil Bogen dan Vegard Wollan.Dalam perkembangannya, AVR dibagi menjadi beberapa varian yaitu AT90Sxx, ATmega, dan AT86RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing varian adalah kapasitas memori dan beberapa fitur tambahan saja.

Pemrograman mikrokontroler AVR dapat menggunakan low level language (assembly) dan high level language (C, Basic, Pascal, JAVA, dll)tergantung compiler yang digunakan.Salah satu yang banyak dijumpai di pasaran adalah AVR tipe ATmega, yang tediri dari beberapa versi, yaitu :ATmega8535, ATmega16,ATmega162, ATmega32, ATmega324P, ATmega644, ATmega644P danbATmega128.

Pada pembahasan ini  mikrokontroler yang digunakan adalah AVR ATmega32.Berikut ini adalah tampilan ATmega32.

Gambar 2.4 Modul AVR ATmega32

Fitur-fitur yang dimiliki ATmega32 sebagai berikut:

1. Frekuensi clock maksimum 16 MHz

2. Jalur I/O 32 buah, yang terbagi dalam PortA, PortB, PortC dan PortD

3. Analog to Digital Converter 10 bit sebanyak 8 input, 4 chanel PWM

4. Timer/Counter sebanyak 3 buah

5. CPU 8 bit yang terdiri dari 32 register

6. Watchdog Timer dengan osilator internal

7. SRAM sebesar 2K Byte

8. Memori Flash sebesar 32K Byte dengan kemampuan read while write

9. Interrupt internal maupun eksternal

10. Port komunikasi SPI

11. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi

12. Analog Comparator

13. Komunikasi serial standar USART dengan kecepatan maksimal 2,5 Mbps.

B.Arsitektur AVR ATmega32

       Untuk meningkatkan kemampuan, mikrokontroler  AVR ATmega32 menggunakan teknologi RISC(Reduced Instruction Set Computer) di mana set instruksi dikurangi lebarnya sehingga semua instruksi mempunyai panjang 16 bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam single clock,serta pengurangan kompleksitas pengalamatan.Mikrokontroler AVR menggunakan arsitektur  harvard dengan memisahkan memori dan jalur bus untuk program dan data agar meningkatkan kemampuan karena dapat mengakses program memori dan data memori secara bersamaan.Mikrokontroler AVR memiliki fast accessregister file dengan 32 register x 8 bit.Dengan 32 register AVR dapat mengeksekusi beberapa instruksi sekali jalan (single cycle).6 dari 32 register yang ada dapat di gunakan sebagai indirect address register pointer 16 bit untuk pengalamatan data space,yang memungkinkan penghitungan alamat yang efisien.Arsitektur mikrokontroler AVR ATmega32 yaitu seperti berikut:

C.Konfigurasi AVR ATmega32

     Mikrokontroler merupakan suatu device yang di dalamnya sudah terintegrasi dengan I/O port,RAM,ROM,sehingga dapat digunakan untuk berbagai keperluan kontroler .Mikrokontroler AVR ATmega32 merupakan low power CMOS mikrokontroler 8 bit yang di kembangkan oleh atmel dengan arsitektur RISC(Reduced Instruction SET Computer) sehingga dapat mencapai troughput eksekusi instruksi 1 MIPS(Million Instruction Per Second).Mikrokontroler AVR dapat dikelompokkan menjadi 4 kelas yaitu kelas ATtiny,kelas AT90xx,keluarga ATmega,dan kelas AT86RFxx.pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas adalah memori,peripheral,spedd.operasi  tegangan dan fungsinya sedangkan  dari segi arsitektur dan instruksi yang di gunakan bisa di katakan hampir sama.

D.Keterangan Konfigurasi AVR ATmega32

    Penjelasan konfigurasi pin pada mikrokontroler AVR ATmega32 secara umum:

a.       Pin 1 sampai 8 (port B) merupakan port paralel 8 bit dua arah (bidirectional),yang dapat di gunakan untuk general purpose dan special feature.

b.      Pin 9 (riset) jika terdapat minimum pulse pada saat active low.

c.       Pin 10 (VCC) di hubungkan ke Vcc (2,7-5,5 Volt).

d.      Pin 11 dan 31 (GND di hubungkan ke Vssatau ground.

e.       Pin 12 (XTAL 2) adalah pin masukan ke rangkaian osilator internal.sebuah osilator kristal atau sumber osilator luar dapat di gunakan.

f.       Pin 13 (XTAL 1) adalah pin keluaran ke rangkaian osilator internal.pin ini di pakai bila menggunakan osilator kristal.

g.      Pin 14 sampai 21 (port D) adalah 8 bit dua arah (bi-directional I/O) port dengan internal pull-up resistors di gunaka untuk general purpose dan special feature.

h.      Pin 22 sampai 29 (port C) adalah 8 bit dua arah (bi-directional I/O) port dengan internal pull-up resistors di gunaka untuk general purpose dan special feature.

i.        Pin 30 adalah Avcc pin penyuplai daya untuk port A dan A/D converter dan di hubungkan ke Vcc.jika ADC di gunakan maka pin ini di hubungkan ke Vcc.

j.        Pin 32 adalah A REF pin yang berfungsi sebagai referensi untuk pin analog jika A/D converter di gunakan.

k.      Pin 33 sampai 40 (port A) adalah 8 bit dua arah arah (bi-directional I/O) port dengan internal pull-up resistors di gunaka untuk general purpose.

Penjelasan konfigurasi pin pada mikrokontroler AVR ATmega32 yang mempunyai fungsi khusu yaitu:

a.pin 33 sampai 40 dapat di gunakan sebagai:

Tabel fungsi khusus port A

PA0	Input ADC PA0
PA1	Input ADC PA1
PA2	Input ADC PA2
PA3	Input ADC PA3
PA4	Input ADC PA4
PA5	Input ADC PA5
PA6	Input ADC PA6
PA7	Input ADC PA7

b.pin 1 sampai 8 (port B) di gunakan sebagai :

Tabel fungsi khusus port B

PB7	SCK (SPI Bus Serial Clock)
PB6	MISO (SPI Bus Master Input /Slave Output)
PB5	MOSI (SPI Bus Master Output /Slave Input)
PB4	SS (SPI Slave Select Input)
PB3	AIN1(Analog Comparator Negative Input),OC0(Timer/Counter0 Output Compare Match Output).
PB2	AIN0 (Analog Comparator Positive Input),INT2(External Interrup 2 Input)
PB1	TI (Timer/Counter 1 External Counter Input)
PB0	T0 (Timer/Counter0 External Counter Input),XCK(USART External Clock Input/Output).

c.pin 22 sampai 29 (port C) dapat di gunakan sebagai:

Tabel fungsu khusus port C

PC7	TOSC2 (Timer Oscillator Pin 2)
PC6	TOSC1 (Timer Oscillator Pin 1)
PC5	TDI (JTAG Test Data In)
PC4	TDO (JTAG Test Data Out)
PC3	TMS (JTAG Test Mode Select)
PC2	TCK (JTAG Test Clock)
PC1	SDA (Two-Wire Serial Bus Data Input/Output Line)
PC0	SCL (Two-Wire Serial Bus Clock Line)

d.pin 14 sampai 21 (port D) dapat di gunakan sebagai:

Tabel fungsi khusus port D

PD7	OC2 (Timer/Counter2 Output Compare Match Output)
PD6	ICPI  (Timer/Couter1 Input Capture Pin)
PD5	OC1A (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output )
PD4	OC1B (Timer/Counter1 Output Compare A Match Output)
PD3	INT1 (External Interrupt 1 Input)
PD2	INT0 (External Interrupt 0 Input)
PD1	TXD (USART Output pin)
PD0	RXD (USART Input pin)